第八章 磁异常的地质解释

• 在断块活动比较复杂的地区，可见到放
射状异常带组，每一个线性异常，都标 志一条断裂岩浆活动线。 • 当我们根据磁异常推断断裂构造时， 一要注意标出异常轴，二是要有理由肯 定异常与岩浆活动有关。
• 另一种情况是，磁性岩石断裂，无岩浆 活动伴随，但当断裂破碎现象显著时， 因磁性变化，会出现低值或负的异常带， 这就是所谓的"干断裂"异常。
(二)金属成矿区的圈定
• 在评价金属矿成矿远景区时，要研 究岩浆控制条件，构造控制条件、地层 和岩性控制条件、地球化学条件和地貌 条件等。其中主要是岩浆、构造和地层 控制条件，
• 区域地质构造是控制全局的因素： • 区域性地质构造控制着成矿区、成 矿带、矿田和矿床的位置。 • 断裂带是岩浆活动的通道，在断裂 交叉处往往控制着成矿远景区。
• 大比例尺的区域地质调查，一般只在 有区域成矿远景的地区进行，主要是深 入研究区域成矿规律，预测各类矿床的 分布。相应的磁测工作除了配合地质进 行地质填图外，还应具有明显的直接或 间接找矿性质，要求对每个异常进行较 详细的研究。
二、根据磁异常圈定岩体 和划分不同岩性区
• 由于磁异常是由不同地质体间的磁 性差异引起的，所以某种地质体的异常 特征，与地质体的空间分布、形状、产 状及磁性直接相关。
• 许多航磁局部异常己被后来的勘探工作 证实为工业油气田，一些己被开发的油 田上也有磁异常反映。航磁发现的不少 局部异常为进一步布置地震勘探工作提 供了重要依据。
• 目前，磁测在油气构造普查中的作用， 至少表现在以下几个方面: • （1）能以相对少的投资，在较短时 间内提供大面积的，信息丰富的磁场资 料； • （2）可以比较详细地确定比较昂贵 的物探方法的工作地段；
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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• 断裂或断裂带上的磁异常，按其特征可 分为以下几种， • (一)沿断裂有磁性岩脉 (岩体)充填，这 时沿断裂方向会有高值带状异常 (或线 型异常带)分布， • 若沿断裂方向因岩浆活动不均匀，可 能产生断续的串珠状异常;
• 有些断裂破碎带范围较大，构造应力比 较复杂，既有垂直变位也有水平变位和 扭转现象，在这种情祝下会造成雁行排 列的岩浆活动通道，因此，这类构造上 就会出现雁行状异常带。
• 深大断裂带常可能是一个巨大的金属成 矿带，如长江中、下游深大断裂带就是 一个金属矿成矿带。 • 图2.8-2,图2.8-3分别为"干断裂"和 断裂上的磁异常图。
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图2.8-2 “干断裂”上的航磁异常图
图2.8-3 断裂上的磁异常图
(三)断层的磁异常特征
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断层也是一种断裂构造，规模较大的 断层，沿断层面两盘发生了明显的相对 位移。一个磁性层或磁性体当其为断层 错开时，不论是上下错动还是水平错动， 当断距较大时，都会使磁异常发生明显 变化。
• 很长一段时间，不同比例尺 (主要是 1:50万、1:20万)的磁测在石油物探中 的作用，主要限于圈定沉积盆地、研 究区域地质构造特征和根据二级构造 异常确定油气远景区方面。 •
• 随着高精度航空磁测工作的开展，构造 航磁不仅在查明区域地质构造方面，就 是在寻找局部沉积构造和油气田方面也 能起到重要作用。
（3）预测油气远景构造
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图2.8-5是由低磁场背景上局部升高 异常所反映的TAD长垣，磁性体位于 3∼5km深处，长垣为为中生界沉积构造， 在轴部钻井，于井深4188m见上侏罗系有 磁性的安山岩及玄武岩，其厚度达104m。
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图2.8-6所示异常是一个典型的基岩 断块异常。图中异常呈一向北西向突出 的弧形异常，东南侧正异常强度达 50∼250nT，北西侧负异常的强度为150nT。
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为便于解释，在解释大面积磁测资 料时，常需对异常进行分区、分带， 确定解释单元。多数情况下，还需对 磁测资料进行必要的转换和处理，如 延拓、化极、求导数等。
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• 二、磁异常的定性解释 • 磁异常的定性解释包括两方面的内 容，一是初步解释引起磁异常的地质原 因，二是根据实测磁异常的特点，结合 地质特征运用磁性体与磁场的对应规律， 大体判定磁性体的形状、产状及其分布。
• 例如，普查时，往往先根据异常分布范 围，把异常分为区域异常和局部异常。 (二)由已知到未知 • 由已知到未知是一种类比方法，所有物 探资料的研究中都会用到。这种方法是 先从已知地质情况着手，根据岩 (矿)石 磁性参数，
• 对比磁异常与地质构造或矿体等的关系， 找出异常与矿体，岩体或构造的对应规 律，确定引起异常的地质原因，并以此 确定对应规律，指导条件相同的未知区 异常曲解释。
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在评价内生矿床时，岩浆和构造条件 是主要的。 而在评价海相沉积矿床时，地层及构 造则是主要的，锰、铀、铜、铝土矿等 沉积型矿床都受地层控制。
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• 根据磁测资料可以圈定侵入体，研究侵 入体的形状、产状、岩相和蚀变带等， 可以确定断裂和褶皱构造、划分不同岩 性区。利用磁测资料对控矿因素的分析 结果，再结合地质资料和区内的矿点、 矿化点、矿化带、矿床等各种找矿标志， 进行综合研究，圈定出成矿远景区。
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一般上盘的磁异常强度大，而范围小， 下盘的磁异常反映为缓、宽、弱和较平 稳; • 若为水平错动，磁异常等值线会发 生扭曲，异常轴向发生明显变化。
(四)褶皱构造的磁异常
• 在某些油气盆地，在沉积地层中常存 在磁性标志层，岩石受力发生弯曲，磁 性层也随之褶皱，而形皮背斜和向斜。 一般背斜轴部上方会出现高值正异常， 而在向斜两翼上方为升高的正异常，
(二)1:20万区域地质调查 • 在中比例尺区域地质调查中，航磁工作的 任务应以地质填图，研究构造和划分成矿带为 重点。例如，根据磁异常圈定侵入岩、喷出岩 以及沉积岩和变质岩，确定接触带，断裂带、 破碎带，编制基岩地质图和基底构造岩相图等。 进而根据控矿因素与局部异常的关系，划分出 成矿远景区。
(三)1:5万的区域地质调查
(二)深大断裂的磁异常特征
• 深大断裂是一种特殊的断裂类型。 这种断裂常是两个不同大地构造单元的 分界线，断裂切割地球的硅铝层，甚至 更深，断裂活动和岩浆活动具有多轮回 性，它多半是现代地震的活动带。
• 它是一个宽度可达几十公里，长几百公 里的复杂断裂束，是一个宽大的岩浆剧 裂活动通道。 • 图2.8-1是郊城一庐江深大断裂的磁 场图，该断裂长约800km，宽30∼50km， 其磁异常以正异常形式出现。
第三节 磁测在石油天然气勘查中的应用 • 磁法是以测量磁场的微小变化为 基础的。磁性岩石的分布发生任何变 化都会引起磁场的相应变化。大多数 沉积岩几乎都是无磁性的，而下伏火 成岩和基岩通常是弱磁性的。
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根据磁测资料确定了基岩的深度， 也就确定了沉积物的厚度。如确定了基 岩的起伏，因基底面起伏能在上覆沉积 岩中产生有利于油气聚集的构造起伏， 因而能为油气勘查提供有用资料。
• • • • （1） （2） （3） （4） 磁测资料的预处理和预分析； 磁异常的定性解释; 磁异常的定量解释; 地质结论和地质图示。
• 一、磁测资料的预处理和预分析 • 在解释前应分析磁测精度的高低， 测网的疏密，系统误差的大小，正常场 选择是否正确，图件拼接是否合理、资 料是否齐全、是否有干扰影响存在等， 若有问题，应改正或处理解决。
第一节 •
磁异常地质解释的 基本方法与步骤
磁异常的地质解释，通常是指根据磁测 资料、岩 (矿)石的磁性资料以及地质和其 它物化探资料，运用磁性体磁场理论和地质 理论解释推断引起磁异常的地质原因及其相 应地质体的空间赋存状态，平面展布特征， 矿产和地质构造分布的全过程。
磁异常地质解释的 基本方法与步骤
• 对应的重力高位于正负磁异常之间的梯 度带上，异常值达20mgal。该凸起的主 要断裂在这些弧形异常范围内，己被证 实为高产油藏。 • 图2.8-7为该凸起的横剖面图。
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• 当沉积盖层中存在一定厚度的磁性沉积 层时，盖层褶皱构造就能引起与其相应 的磁异常。磁性岩层多为含有少量磁铁 矿的陆源岩层，如砂岩之类。其岩性多 为砂岩、页岩。除四川盆地外，塔里木、 柴达木盆地也都有磁性地层组成的背、 向斜构造。
四、地质结论和地质图示
地质结论是磁异常地质解释的成果，也是 磁法工作的最终成果，是由定性、定量解释与 地质规律结合所得出的地质推论。 • 因此，磁法成果应尽可能以推断成果图的 形式反映出来，如推断地质剖面图、推断地质 略图、推断矿产预测略图等。 •
第二节
磁测在区域和深部地质 地球物理调查中的应用
• 定性和定量解释两者是相辅相成的，并 无严格的分界。 • 定量解释的目的在于: • 根据磁性地质体的几何参量和磁性 参量的可能数值，结合地质规律，进一 步判断场源的性质;
• 提供磁性地层或基底的几何参量 (主要 是埋深、倾角和厚度)在平面或沿剖面的 变化关系，以便于推断地下的地质构造; 提供磁性地质体在平面上的投影位置、 埋深及倾向等，以便合理布置探矿工程。
• 理论和实践表明： • 磁异常的位置和轮廓可以大致反映地质 体的位置和轮廓； • 磁异常的轴向，一般能反映地质体的走 向，在地质体出露和埋深较小的情况下， 其磁性不均匀性常会使异常发生起伏变 化。
三、根据磁异常推断断裂、破碎带 及褶皱
• 用磁法能圈定断裂带、破碎带，是因 为断裂的产生或者改变了岩石的磁性， 或者改变了地层的产状，或者沿断裂带 伴有后期或同期岩浆活动，或者沿断裂 两侧具有不同的构造特点。
• 对磁异常进行地质解释的首要任务是判断 磁异常的地质原因。对找矿来讲，就是要 区分哪些是矿异常，哪些是非矿异常。 • 实际工作中，由于地质任务和地质条件 的不同，定性解释的重点与方法也不同， 但一般都从以下几个方面着手。 •
• (一)将磁异常进行分类 • 查明异常的地质原因，一般是根据 异常的特点 (如极值、梯度、正负伴生 关系、走向、形态、分布范围等)和异常 分布区的地质情况，并结合物探工作的 地质任务进行异常分类。
(一)含油气远景区的圈定和划分
• 根据磁测资料评价含油气远景时，首 先要考虑磁性界面深度图，即基底深度 图所反映的构造形态 (基岩的相对隆起 与凹陷)，同时也要研究生油条件、储油 条件、构造条件等，其中主要是构造条 件。
• 一般来说，只要有比较宽阔的深凹陷存 在，就有形成油气藏的可能性，只要在 深凹陷内存在着相对隆起，一般应划分 为成油气有利地段。
• 而在向斜轴部为相对低的平缓异常。当 背斜轴部被剥蚀掉时，其异常类似于两 个相隔一定距离，倾斜方向不同的板状 体异常迭加。图2.8-4为背斜异常示例。
四、成矿区的圈定和划分
• 成矿区的圈定和划分，是一项地质、地 球物理资料相结合而进行的一种综合性 研究工作。利用磁测资料时，主要应考 虑两方面的条件，一是成矿和控矿条件， 二是矿与围岩的磁性差异，要综合考虑 地质和地球物理的可能性。
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磁法常是地质调查和找矿时的综合 物探方法中的一种手段。因此测区比例 尺的不同，对磁测任务的要求也不同。
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• 一、区域地质测量的基本目的和对磁测 的要求 • 区域地质测量的常用比例尺由小到 大分别为:1:100万 (50万)，1:20万 (10 万)和 1:5万。
• 大面积航空磁测对大地构造研究特别 是对划分构造单元和控制内生矿床生 成的深大断裂的分辨和圈定有特殊作 用。
第八章 磁异常的地质解释 与磁法勘探的应用
磁法勘探在固体矿产的普查、详查， 油气构造、煤田构造的普查，以及某些地 质问题研究、地质填图等工作中，磁法都 可不同程度地发挥作用。 • 另外，在工程地质、国防探查、地震 预报、考古等方面也能发挥其作用。 •
• 应用磁法解决问题的前提条件是: • (1)探测对象与围岩有磁性差异，由这 种差异引起的磁场变化，能为现代磁力 仪测出来； • (2)与探测对象无关的干扰因素产生的干 扰磁场与探测对象产生的磁场相比，足 够小或有明显的特征，可以被分辨或消 除。
• (三)对异常进行详细分析 • 详细分析研究异常的目的，是为了结合磁 性和地质情况确定引起异常的地质原因。在研 究异常时，应注意它所处的地理位置，异常的 规则程度，叠加特点。同时还应大致判断场源 的形状、产状延深和倾向等。
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• 三、磁异常的定量解释 • 定量解释通常是在定性解释基础上 进行，但其结果常可补充初步地质解释 的结果。